河北省农业节水灌溉技术探讨

延凤茹，刘 丹

河北省农业节水灌溉技术探讨

延凤茹，刘 丹

(河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北石家庄050021)

结合河北省农业节水灌溉技术的发展现状，从管理、运行、水价、规划以及技术等方面提出面临的问题，从水资源的合理开发利用、工程技术节水、农艺节水以及用水管理节水4方面介绍了节水灌溉具体措施，重点论述了工程技术节水中管灌、喷灌和微管设计中应该注意的问题，为以后节水灌溉工程设计提供了参考依据。

农业；节水灌溉；技术措施

1 概述

河北省属资源性缺水地区，水资源承载能力不足。此外，河北省也是全国少有的没有过境(入境)大江大河的省份，客水资源量非常少，水资源严重短缺，多年平均水资源总量205亿m3，仅为全国水资源总量的0.72%。人均水资源量为307m3，亩均水资源量为211m3，均为全国平均值的1/7左右。现状年供用水总量192.8亿m3，其中农业用水总量139.2亿m3，占总供水量的72%。现状农田灌溉设施薄弱，大部分还是采用传统的地面漫灌，灌溉水利用系数偏低，水资源浪费现象严重，搞好农业节水，大力发展节水灌溉工程，形成节水型社会，已成为河北省经济社会可持续发展的必然趋势，因此，发展和推广节水灌溉技术对缓解水资源危机有着重要的现实意义。

2 河北省农业节水灌溉技术发展现状及存在问题

2.1 节水灌溉技术现状

河北省从传统粗放的灌溉方式逐步向现代化、综合化、规模化的灌溉方式转变，大致经历了起步、发展、提高3个阶段。起步阶段是从20世纪50年代初到70年代中期，主要采取土地平整，主干渠道衬砌防渗等措施；20世纪70年代末到90年代末处于发展阶段，此时主要推广管道输水灌溉；从21世纪至今，节水灌溉技术发展迅速，管道灌溉大范围应用于大田作物，微灌技术在果树、蔬菜、药材等作物中发挥了优势，喷灌也开始应用于草坪以及大田作物等。除了这些工程措施以外，在管理节水和农艺节水方面也有不少研究，但在实际应用方面效果不明显。目前，全省有效灌溉面积440.4hm2，节水灌溉面积302.4万hm2，占有效灌溉面积的69%。高效节水灌溉面积260.73万hm2，占有效灌溉面积的59%。亩均灌溉用水量为205m3，灌溉水有效利用系数为0.664。据实际已建节水工程节水能力测算，若全省节水灌溉面积达到95%～100%，可新增节水能力13～14亿m3，约占河北省缺水量的35%，因此，河北省节水灌溉面积存在着较大的发展空间。

2.2 节水灌溉技术存在的问题

(1)重建设轻管理，管理机制不健全。近年来，河北省不断加大节水灌溉工程投资力度，完善农业基础设施建设，很大程度上改变了农田水利建设滞后局面，但建管脱节问题仍很突出。工程产权、使用权不明晰，管理经营机制不活，缺少考核问责等配套机制；水权水价市场机制不健全，难以发挥价格杠杆作用；节水灌溉方面的政策、法规和规章制度建设相对滞后，未建立激励节水的补贴机制，对粗放用水未实施约束机制，难以调动农民节水积极性［1-2］。

(2)资金短缺，影响管理机制运行。目前，节水灌溉工程大部分由国家投资建设，建成后由项目村或者农业用水合作社进行管理，主要包括设备维修及日常管护。管护经费主要由政府补贴和征收水费组成，政府补贴的管理经费少，水费征收困难，资金短缺造成管护工作不到位，工程完好率逐年下降，需要国家每年投入资金进行维护，在人员配备、设施配套等方面增加投入和补贴，以保证管理机制的正常运行［3］。

(3)农业水价过低，水资源浪费现象严重。现阶段农村灌溉用机井大部分产权归属村委会，运行管理归用水者协会，少部分由个人投资建设，自行管护。由于缺乏相关计量设施，没有按照水量实行水费征收，只按照用电量收取一定的费用，造成水价偏低，未能引起农民对水资源的重视，水资源严重浪费。从另一方面，也反映出农民节水意识薄弱，应在加强宣传教育的同时，采取必要约束措施，转变思想观念。

(4)缺乏统一规划，协调机制不健全。水资源的严重短缺，促使国家加大了对节水工程的投资力度。现行管理体制下国土、农业、水利等部门没有相互协调机制，易出现“多头建设，多头管理”的问题，存在建设标准不统一、建设内容不合理、重复投资等现象，严重制约了农业节水灌溉工程的健康发展。国家政府应充分发挥宏观调控职能，协调好各部门之间的工作。

(5)农业节水灌溉技术偏低。河北省节水灌溉技术整体上起步较晚，与发达国家相比，产品种类少，功能单一，但是地形、土壤类型复杂多样，节水灌溉设备产品不能完全满足要求。另一方面，节水设备的生产规模、产品质量、技术监督以及质量检测工作等均有待加强，节水灌溉技术的研究和推广仍是薄弱环节。

3 河北农业节水灌溉的技术体系

节水灌溉技术与传统灌溉技术相比具有明显节水的特点，是充分利用灌溉水资源，提高水的利用率，达到农作物高产高效而采取的技术措施，主要包括水资源的合理开发利用、工程节水技术、农艺节水技术以及用水管理节水等［4-6］，从水源到田间最大限度地减少水量损失并获得最大综合效益。

3.1 灌溉水资源的合理开发利用措施

灌溉水资源的合理开发利用是指采用必要的工程措施，对天然状态下的水进行有目的地干预、控制和改造，为农业生产提供一定水量的技术活动［7］。根据河北省不同市区的实际情况，采取不同的工程措施。对于井渠双灌区，可实施扬水点或者泵站+管道输水+小畦灌溉的模式；对于井灌区可实施管道输水+田间小白龙+小畦灌溉的模式；对于土地流转程度较高地区可根据种植作物情况选择喷灌、微管、高标准管灌等高效节水形式；对于地下水矿化度较高的咸水区可实施咸淡水混合灌溉的多水源模式。对于有条件的地区还可进行雨水集流，利用现有坑塘蓄水灌溉等模式。

3.2 节水工程技术措施

工程技术措施节水是农业节水灌溉技术体系的核心内容，目前河北省采取的节水形式主要有渠道防渗、低压管道输水灌溉、喷灌以及微灌。

(1)渠道防渗技术。渠道防渗是减少输水渗漏损失的有效措施，不仅可以节约灌溉用水，还能防止渠道坍塌和冲淤。衬砌材料主要有混凝土、塑料薄膜、砌石、沥青、黏土等。研究显示，浆砌块石衬砌防渗较土渠减少渗漏损失50%～60%，混凝土衬砌防渗较土渠减少渗漏损失60%～70%，塑料薄膜防渗较土渠减少渗漏损失70%～80%［8］。河北省石津灌区主干渠道均采用混凝土衬砌，大大提高了水的利用系数。

(2)低压管道输水灌溉技术。简称管灌，是利用聚氯乙烯(PVC)管道代替渠道输水的一种灌水方法，是河北省推广应用最广的一种灌溉技术。由于雨量较少，年际变化大且分配不均，地表水不能满足灌溉用水要求，需要地下水和地表水联合运用，即井渠双灌。在工程设计中要综合考虑2种灌溉模式，不能为了缩短灌溉周期，盲目地选择大功率水泵，不但会导致管径偏大，投资提高，而且由于地下水出水量的限制，还不利于水泵的高效运行。

(3)喷灌技术。是利用专门的设备将压力水喷洒到空中形成细小水滴或弥雾，并均匀地降落到植物和地面上的灌水方法。主要有机组式喷灌系统和管道式喷灌系统，机组式喷灌系统主要用于土地开阔连片且集约化经营程度高的大田作物，针对土地流转率偏低的现状，河北省更多的是采用管道式喷灌系统。工程设计中考虑到施工的可行性，尽量将干管布置在道路一侧，采用双向布置形式，减小管径，降低管道投资。

(4)微灌技术。微灌是通过管道系统将水输送到灌溉地段，利用安装在末级管道上的灌水器，将作物所需的水和营养成分以小流量，均匀地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水技术，分为滴灌、微喷灌和小管出流3种，由于微灌技术成本较高，主要应用于大棚蔬菜、果树、花卉等经济效益较高的作物。工程设计中灌水小区进口宜设置压力或流量调节设备，未设置时应将一个轮灌组视为一个灌水小区，通过流量偏差率以及支管和毛管的水头分配比例计算支管和毛管的允许长度，保证远端进口处的压力值。

3.3 农艺节水技术措施

主要包括耕作保墒、覆盖保墒、化学制剂保墒、提高作物抗旱能力的栽培技术、限额灌溉、节水抗旱作物品种选育、种植结构的优化配置以及合理增加复种指数等。其中秸秆覆盖和地膜覆盖是减少耕地水分蒸发的有效手段。据河北省的试验资料［9］，秸秆覆盖麦田可减少土壤水分消耗35%～66%(0～40cm土层)。

3.4 节水管理技术措施

对于新建的灌溉工程，应明晰所有权、使用权和管理权，建立健全责任制，加强技术培训，制定有关的技术标准、技术规范和管理规程，将管理责任落实到人；完善基层水利服务体系，建立基层水利服务机构、水利专业化服务队伍、农民用水合作组织“三位一体”的基层水利服务体系；推进水权水价改革，把农业用水权确权到户，推广实施“一提一补”“超用加价”“终端水价”等模式，为节水工程可持续利用探索新途径；在健全计量设施的基础上，完善现代农业用水信息管理体系。

4 结束语

河北省水资源严重不足，传统灌溉已难以为继，全面推广节水灌溉、有效促进河北省农业节水进程是社会经济可持续发展的前提。针对目前节水灌溉存在的问题，政府应全面统筹规划，完善法律法规，加大投资力度；群众应加强节水意识，履行灌溉设施的管护责任，树立主人翁意识；科研设计应攻克技术难关，迅速将节水灌溉技术推广，最终建设成节水型社会。

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S275

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1672-2469(2017)03-0020-03

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2017.03.010

2017-01-17

延凤茹(1966年—)，女，教授级高级工程师。